
- •3. Упрощение математических моделей при исследовании устойчивости электроэнергетических систем
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Нормативные расчетные условия
- •3.2.1. Исследуемые режимы и возмущения
- •3.2.2. Коэффициенты запаса устойчивости
- •3.2.3. Требования к устойчивости системы
- •3.3. Сокращение расчетных условий с использованием структурного анализа
- •3.4. Преобразование схем замещения ээс
- •3.4.1. Исключение и восстановление узлов
- •3.4.2. Агрегирование и дезагрегирование узлов на основе инверсии метода
- •3.4.3. Агрегирование узлов посредством их объединения
- •3.4.4. Исключение и восстановление связей
- •3.5. Упрощение математического описания системы
- •3.5.1. Показатель влияния возмущения
- •3.5.2. Исследование показателя влияния возмущения
- •3.6. Оценка значимости элементов в системе
- •3.6.1. Показатель структурной связности системы
- •3.6.2. Значимость элемента в системе
- •3.7. Оценка когерентности движения генераторов
- •3.7.1. Уравнение взаимного движения пары машин
- •3.7.2. Показатели когерентности
- •3.7.3. Кластеризация показателей когерентности
- •3.8. Критерии эквивалентирования
- •3.9. Центр инерции. Параметры эквивалента
- •Контрольные вопросы
3.6. Оценка значимости элементов в системе
3.6.1. Показатель структурной связности системы
При изучении сложных систем, в том числе электроэнергетических, важное значение имеет понятие структуры системы, которая отражает наиболее существенные взаимоотношения, взаимосвязи между элементами и их группами, мало меняющиеся при изменениях в системе и обеспечивающие существование системы и ее основных свойств. Целостность системы и неаддитивность, интегративность ее свойств обусловлены ее структурой, т.е. способом и силой связи, взаимодействий элементов и подсистем. Эти связи и взаимодействия имеют вполне определенные количественные оценки, и важно уметь эти оценки вычислять и использовать.
Связность структуры ЭЭС дает возможность выделять подсистемы, характеризующиеся сильными связями между входящими в них элементами, и слабые связи и сечения между выделенными подсистемами. Связность определяется численной мерой "расстояния" между генераторами системы и выражает степень взаимодействия между ними в установившихся и переходных режимах. Важную системообразующую роль имеет электрическая связность генераторов, для оценки которой часто используется модуль взаимной проводимости сокращенной сети классической модели динамики ЭЭС.
Мера электрической связности по (3.24) в пределах одной ЭЭС может различаться очень сильно – на пять и более порядков. Эти различия являются основанием для выделения сильно связанных подсистем, объединяемых слабыми связями.
Следует отметить, что хотя э.д.с. генераторов зависят от режима, они изменяются в сравнительно небольших пределах, что является свидетельством стабильности оценок электрической связности ЭЭС.
3.6.2. Значимость элемента в системе
Оценка значимости элемента в системе определяется из анализа соотношений между отдельными составляющими максимальной электрической мощности генератора
,
(3.24)
где
мощность собственной нагрузки генератора,
подключенной к его шинам,
и
составляющие мощности, которые могут
быть реализованы внутри и вне подсистемы.
Могут иметь место три случая.
1)
(3.25)
Это означает, что мощность генератора практически полностью используется для питания собственной нагрузки, а связь генератора с системой является весьма слабой. Такой генератор имеет локальное влияние и практически не оказывает воздействия на систему
2)
(3.26)
В этом случае мощность генератора используется не только для питания собственной нагрузки, но также и внутри подсистемы Iдля питания других потребителей. Такой генератор существенно влияет на процессы внутри подсистемы I и практически не оказывает воздействия на остальную часть системы.
3)
(3.27)
В этом случае связи рассматриваемого генератора со всеми другими генераторами системы являются значимыми. Он существенно влияет на процессы, происходящие во всей системе и является системообразующим.